Studi Perencanaan Jaringan Distribusi Pipa Air Bersih Di Kecamatan Sooko Kabupaten Mojokerto Dengan Program WaterCAD I Gede Ari Darma Saputra, Suwanto Marsudi, Riyanto Haribowo Teknik Pengairan Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia Jln. MT.Haryono 167 Malang 65145 Indonesia e-mail: dearidarma@gmail.com ABSTRAK Penyediaan air bersih di Kecamatan Sooko dengan pipa PDAM masih sangat sedikit yaitu sekitar 700 rumah atau sekitar 5,29% dari total rumah di Kecamatan Sooko. Sedangkan rumah-rumah lainnya masih menggunakan sumur, akan tetapi beberapa sumur warga sudah berbau. Pengguna PDAM pada Kecamatan Sooko juga mengeluhkan tidak mengalirnya air pada jam puncak. Tujuan studi ini untuk mengevaluasi kondisi hidraulis sistem jaringan distribusi pipa air bersih untuk kebutuhan penduduk hingga tahun 2033. Metode yang digunakan untuk proyeksi jumlah penduduk hingga tahun 2033 adalah metode eksponensial. Evaluasi kondisi hidraulis jaringan distribusi pipa air bersih berdasarkan pada Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-4829-2005. Simulasi jaringan pipa dilakukan dengan bantuan program WaterCAD V8i. Dari hasil simulasi, menunjukkan bahwa kondisi hidraulis jaringan distribusi pipa air bersih telah memenuhi persyaratan teknis perencanaan sistem jaringan distribusi pada umumnya, dengan kecepatan 0,02-2,47 m/s, headloss gradient 0,002-11,712 m/km dan tekanan 4,99-24,66 mh 2 O. Kata kunci: air bersih, jaringan pipa, jaringan perpipaan, simulasi program WaterCAD ABSTRACT Clean water supply in subdistrict Sooko with a pipeline still covered small area which is about 700 houses or about 5,29% of total houses in subdistrict Sooko. While other houses still use wells, but some wells already smelled. Some customer complained about there is no water flow in peakhour. The purpose of this study is to evaluate the hydraulic conditions of pipeline distribution network system of clean water for population demands up to year 2033. The method used for population projections up to 2033 is the exponential method. Evaluation of the hydraulic condition of pipe water distribution network based on Indonesian National Standard (SNI) 06-4829-2005. Pipeline simulation committed with the assistance of WaterCAD v8i program. From the simulation results, show that the hydraulic condition of pipe water distribution network in compliance with the technical requirements of system planning distribution networks in general, with a velocity of 0,02 to 2,47 m/s, headloss gradient 0,002 to 11.712 m/km and pressures of 4,99 to 24,66 mh 2 O. Keywords: clean water, pipelines network, piping, simulation program 1
1. PENDAHULUAN Penyediaan air bersih di Kecamatan Sooko terdiri dari penyediaan jaringan oleh PDAM, serta penyediaan air secara individu per rumah tangga menggunakan sumur pribadi. Jumlah pengguna PDAM adalah sekitar 700 rumah atau sekitar 5,29%. Sementara sisanya sekitar 13.000 rumah atau sekitar 94,71% menggunakan sumur sebagai sumber air bersih. Besarnya jumlah pengguna sumur di Kecamatan Sooko dikarenakan jaringan distribusi pipa PDAM hanya mampu melayani daerah yang dekat dengan Kota Mojokerto, yaitu Desa Sooko dan Desa Japan. Sementara untuk daerah lain, yang terlayani jaringan PDAM hanya di jalan-jalan utama desa saja (Jalan RA Basuni untuk Desa Jampirogo dan Jalan By Pass untuk Desa Brangkal, Desa Kedungmaling, dan Desa Gamekan), bahkan untuk Desa Wringinrejo dan Desa Sambiroto tidak dilalui oleh jaringan pipa (Studio Perencanaan Kota Jurusan PWK FT-UB, 2013:VI-126) Secara umum kualitas air bersih yang terdapat di Kecamatan Sooko sudah baik, yakni tidak berbau, tidak berasa dan tidak berwarna. Hanya saja masih ditemukannya sumur yang airnya memiliki bau, khususnya bagi sumur milik warga yang letaknya dekat dengan sungai. Selain itu, pengguna PDAM juga sering mengeluhkan air yang tidak mengalir pada saat pagi maupun sore hari (peakhour) Dari kondisi di atas, diperlukan suatu kegiatan perencanaan distribusi air bersih agar dapat memenuhi kebutuhan penduduk secara optimal dan merata dengan memanfaatkan debit aliran pada Sungai Kromong dan Sungai Pikatan. Dalam studi perencanaan jaringan pipa PDAM ini kebutuhan air bersih serta proyeksi penduduk direcanakan hingga tahun 2033 karena diharapkan debit yang ada masih mampu mengaliri kebutuhan air penduduk hingga 20 tahun ke depan. Studi perencanaan jaringan pipa PDAM ini akan dibantu dengan program WaterCAD V8iSeries5. Tujuan dari diadakannya studi ini adalah untuk : 1. Menganalisa dan mengetahui debit air yang dibutuhkan penduduk hingga tahun 2033. 2. Menganalisa kondisi hidraulis pada sistem jaringan distribusi air bersih yang direncanakan termasuk menggambarkan skema dari perencanaan tersebut. 2. METODOLOGI PENELITIAN Lokasi studi skripsi ini berlokasi di Kecamatan Sooko, Kabupaten Mojokerto. Gambar 1. Peta Administrasi Kecamatan Sooko Sumber: Studio Perencanaan Kota Jurusan PWK FT-UB Metode proyeksi jumlah penduduk yang digunakan dalam studi ini adalah metode eksponensial. Proyeksi jumlah penduduk dilakukan hingga tahun 2033. Dalam perencanaan jaringan pipa distribusi air bersih dilakukan dengan bantuan program AutoCAD dan WaterCAD v8i. Sedangkan untuk simulasi kondisi hidraulis pada jaringan 2
pipa dilakukan dengan WaterCAD v8i. Hal-hal yang perlu dievaluasi dalam proses simulasi antara lain adalah kecepatan aliran pada pipa, headloss gradient pada pipa dan tekanan pada jam kosong. Jika hal tersebut sudah memenuhi kriteria seperti yang dijabarkan pada SNI 06-4829-2005. Maka jaringan pipa distribusi tersebut dianggap dalam konsisi baik dan aman. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Proyeksi Jumlah Penduduk Perhitungan proyeksi penduduk dapat dilakukan metode eksponensial. Pada studi ini perhitungan proyeksi penduduk dilakukan sampai dengan tahun 2033. Tabel 1. Proyeksi Pertumbuhan Penduduk Metode Eksponensial dan Kebutuhan Air hingga tahun 2033 Desa Jumlah Penduduk (jiwa) Kebutuhan Air (L/detik) Ratarata Harian Maksi mum Jam Puncak Sooko 38931 87,57 100,71 136,61 Wringinrejo 8160 8,47 9,74 13,22 Sambiroto 11268 19,50 22,42 30,42 Brangkal 12444 21,53 24,76 33,59 Gamekan 13704 23,71 27,27 36,99 Japan 26366 59,31 68,20 92,52 Jampirogo 9729 10,10 11,62 15,76 Kedung maling 21455 48,26 55,50 75,29 Nginasrembayong 8577 8,90 10,24 13,89 Tempuran 7463 7,75 8,91 12,09 Mojoranu 12197 21,10 24,27 32,92 Karangkedawang 10501 18,17 20,90 28,35 Modongan 9645 10,01 11,52 15,62 Klintenrejo 12993 22,48 25,85 35,07 Blimbing sari 9298 9,65 11,10 15,06 Sumber : Hasil Perhitungan Berdasarkan tabel 1, jumlah proyeksi penduduk hingga tahun 2033 yang terbanyak terdapat pada Desa Sooko dengan 38.931 jiwa, hal tersebut dikarenakan Desa Sooko terletak dekat dengan jalan utama dan mempunyai akses langsung ke Kota Mojokerto, sedangkan jumlah penduduk paling sedikit pada Desa Tempuran dengan 7.463 jiwa. 3.2 Proyeksi Kebutuhan Air Bersih Perhitungan Proyeksi kebutuhan air bersih pada Kecamatan Sooko, Kabupaten Mojokerto disesuaikan dengan jumlah penduduk hingga tahun 2033 sesuai dengan P3KT Ditjen Cipta Karya PU. Berdasarkan Permen PU Tentang Penyelenggaraan Pengembangan SPAM tingkat pelayanan air untuk kebutuhan non domestik sebesar 15% dari kebutuhan domestik. Berdasarkan tabel 1. kebutuhan air untuk tahun 2033 yang paling banyak ada pada Desa Sooko dengan kebutuhan ratarata sebesar 87,57 L/detik. Sedangkan Desa Tempuran dengan jumlah penduduk paling sedikit membutuhkan air rata-rata 7,75 L/detik. Hasil perhitungan kebutuhan air bersih yang telah dilakukan, dengan total debit yang tersedia pada Sungai Kromong dan Sungai Pikatan sebesar 2320 liter/detik mampu memenuhi kebutuhan air bersih rata-rata bagi penduduk Kecamatan Sooko dan kebutuhan kondisi eksisting Kabupaten Mojokerto. 3.3 Evaluasi Hasil Simulasi Program WaterCAD V8i Dari hasil simulasi dengan bantuan program WaterCAD V8i muncul Calculation Summary yang menunjukkan tanda hijau, yang artinya tidak ada masalah pada simulasi yang dijalankan. Dari hasil simulasi, menunjukkan debit yang masuk sebesar 588 L/detik, dengan debit yang keluar sebesar 587,39 L/detik pada jam puncak. Evaluasi Kecepatan dan Headloss Gradient Pada Pipa Dari hasil running WaterCAD menunjukkan tanda berwarna hijau yang menunjukkan jaringan distribusi air bersih dapat berjalan lancar tanpa ada masalah. Kehilangan tinggi tekan mayor pada pipa sangat dipengaruhi oleh debit kebutuhan dan spesifikasi pipa. Kebutuhan yang tinggi pada jam puncak menyebabkan kehilangan energi menjadi besar, kehilangan energi terbesar pada jam puncak terjadi pada Pipa 29 sebesar 1,478 m. Pada jam rendah dimana kebutuhan menjadi kecil maka 3
kehilangan energi pun menjadi kecil, dengan kisaran antara 0,001 m 0,05 m. Kecepatan yang terjadi di seluruh jaringan pipa pada jam puncak berkisar antara 0,1 m/s hingga 2,5 m/s. Kecepatan paling tinggi terdapat pada pipa 15 dengan 2,47 m/s, sedangkan kecepatan paling rendah pada kondisi jam puncak terdapat pada pipa 17 dengan 0,1 m/s. Pada jam rendah dimana kebutuhan menjadi kecil maka kecepatan aliran pun menjadi kecil yaitu berkisar antara 0,02 m/s hingga 0,4 m/s. Kemiringan garis gradien hidrolis merupakan hasil bagi dari kehilangan energi. Besar headloss gradient pada jam puncak berkisar antara 0,047 m/km sampai 11,712 m/km. Headloss gradient terbesar pada jam puncak terdapat pada pipa 29 sebesar 11,712 m/km dan terkecil pada pipa 17 sebesar 0,047 m/km Gambar 2. Grafik Fluktuasi Kecepatan Pipa 15 dan Pipa 17 Sumber: Hasil Perhitungan WaterCAD V8i Evaluasi Tekanan Pada Titik Simpul Dari hasil analisa didapat bahwa semua tekanan sisa pada tiap titik simpul pada jam puncak dalam keadaan ideal yaitu berkisar antara 4,99 mh 2 O hingga 17,01 mh 2 O. Sedangkan, pada jam rendah dimana kebutuhan air berkurang maka tekanan menjadi besar yaitu berkisar antara 6,90 mh 2 O sampai 24,66 mh 2 O, tekanan terbesar terdapat pada J-30. Dengan kondisi tersebut maka kebutuhan air bersih di tiap titik simpul dapat terpenuhi. Gambar 4. Grafik Fluktuasi Tekanan di Titik J-30 Sumber: Hasil Perhitungan WaterCAD v8i 4. KESIMPULAN Kesimpulan dari evaluasi kondisi hidraulis pada perencanaan jaringan distribusi pipa air bersih di Kecamatan Sooko, Kabupaten Mojokerto antara lain: - Kecepatan pada pipa berkisar antara 0,02-2,47 m/s, - Headloss gradient antara 0,002-11,712 m/km, dan - Tekanan antara 4,99-24,66 mh 2 O. Dari kondisi di atas dapat disimpulkan bahwa kondisi hidraulis pipa dan titik simpul ada dalam batas aman. Sehingga, secara umum, jaringan distribusi pipa air bersih di Kecamatan Sooko, Kabupaten Mojokerto kondisinya baik dan aman. Gambar 3. Grafik Fluktuasi Headloss Gradient Pipa 17 dan Pipa 29 Sumber: Hasil Perhitungan WaterCAD V8i DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2007. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No: 18/PRT/M/2007 Tentang Penyelenggaraan Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum. 4
Bentley Methods. 2007. User s Guide WaterCAD v8 for Windows WATERBUY CT. USA: Bentley. Press. Dake. JMK. 1985. Hidrolika Teknik. Terjemahan Oleh Endang P. Tacyhan dan Y. P. Pangaribuan. Jakarta: Erlangga. Dejan, Anto. 1974. Pengantar Metode Statistik jilid II. Jakarta: LP3ES. Joko, Tri. 2010. Unit Air Baku dalam Sistem Penyediaan Air Minum. Yogyakarta: Graha Ilmu. Linsley, Ray K, dan Yoseph B. Franzini. 1996. Teknik Sumber Daya Air. Jilid I. Jakarta: Erlangga. Priyantoro, Dwi. 1991. Hidraulika Saluran Tertutup. Malang: Jurusan Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya. Triatmodjo, Bambang. 2008. Hidraulika II. Cetakan Ke-7. Yogyakarta: Beta Offset. 5